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液压铣挖机工法是以铣挖机切削岩土体的原理进行循环掘进,与以往隧道的爆破施工完全不同。目前,液压铣挖机已广泛应用于城市建设、公路铁路等领域,但是在水利工程行业小断面过水隧道中的应用较少。
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RW300液压铣挖机-液压水平铣刨头

发布时间:2022-04-28 09:21:57

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液压铣挖机工法是以铣挖机切削岩土体的原理进行循环掘进,与以往隧道的爆破施工完全不同。目前,液压铣挖机已广泛应用于城市建设、公路铁路等领域,但是在水利工程行业小断面过水隧道中的应用较少。

随着工程建设领域的高速发展,传统爆破法在隧道施工中引起的安全隐患、爆破震动等问题已经在铣挖技术下得到了很好的解决。液压铣挖机工法是以铣挖机切削岩土体的原理进行循环掘进,与以往隧道的爆破施工完全不同。目前,液压铣挖机已广泛应用于城市建设、公路铁路等领域,但是在水利工程行业小断面过水隧道中的应用较少。

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一、液压铣挖机隧道工程

液压铣挖机地下工程建设的基本目的是在各种地质体(岩石或土壤)中建造一个长期稳定的洞穴结构体系。从结构的角度来看,该结构体系由周围的地质体和各种支撑结构组成,即洞穴结构体系=周围的地质体+支撑结构。液压铣挖机的形成是通过一定的施工过程或一定的机械过程来实现的。

隧道工程的一个重要机械特征是负荷、结构和材料的三位一体。液压铣挖机地下结构是由围岩和支撑结构组成的结构体系,负荷主要来自围岩,该结构体系的主要材料由绝大多数围岩组成,混凝土等支撑材料只占很小的一部分。对围岩压力的理解经历了一个逐步发展和不断改进的过程。最初,隧道工程设计认为支撑是一种结构,而岩体的围岩压力是负荷,两者是一个相互独立的系统。RW300液压铣挖机在这一概念下,围岩压力的概念表明,开挖后岩体作用于支撑结构的压力称为狭义围岩压力。随着对围岩认识的不断提高,围岩不仅是承载结构的重要组成部分,也是构成承载结构的基本建筑材料。它不仅是承受一定负荷的结构,也是导致围岩压力的主要来源。因此,液压铣挖机广义围岩压力是指对围岩的全部影响,即对围岩的全部影响。

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二、液压铣挖机隧道施工基本原理

(1)在隧道施工过程中,围岩的稳定性和相关经济效益不仅与其最终状态有关,而且与最终状态的开挖方法有关,液压铣挖机这是因为围岩的隧道开挖是一个非线性机械过程,使围岩处于复杂的重复加卸过程中,液压铣挖机稳定性与应力路径和应力历史有关。

(2)施工前,对隧道开挖过程进行动态施工力学优化分析。液压铣挖机对于不同的开挖尺,开挖顺序以围岩稳定性和地表沉降为优化目标,以了解隧道结构的稳定性、施工支撑效果和施工对环境的影响,液压铣挖机并寻求一些更好的施工方案进行决策。

(3)根据岩体和工程特点,隧道施工应特别注意施工过程和动态设计和控制,科学遵循围岩的动态响应规律,使人工开挖和支撑因素对围岩的损伤尽可能小,在经济合理的前提下,在许可范围内控制有害影响和隐患。

(4)利用现代隧道施工技术基于监控测量信息技术,液压铣挖机根据优化施工方案不断深化原理解,做好围岩动态响应监测,采用反馈设计方法,深入了解施工方案,必要时及时调整现有施工和支持方案,确保后续施工的安全经济。

(5)液压铣挖机强调勘察、设计、施工、科研各环节的紧密结合和渗透。

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三、液压铣挖机隧道行为

地下工程是建筑物在应力岩土中。液压铣挖机所谓应力岩土,是指具有一定应力简历和一定应力场的岩土,在毛孔开挖前客观存在。因此,应力岩土的状态将极大地影响所有机械现象。隧道开挖后的机械行为一般分为四个阶段。隧道开挖后,液压铣挖机会导致一定范围内围岩应力的重新分布和局部地壳残余应力的释放(第一阶段);在重新分布的应力作用下,液压铣挖机一定范围内的围岩会产生位移和松弛,同时会恶化围岩的物理力学性质(第二阶段);在这种情况下,隧道围岩会在薄弱部位(第三阶段)造成局部破坏;整个隧道会在局部破坏的基础上坍塌(第四阶段)。

隧道开挖前,岩体处于初始应力状态(自重和残余结构应力状态等),称为一次应力状态;隧道开挖后,隧道围岩处于二次应力状态。液压铣挖机如果二次应力状态满足隧道稳定性的要求,隧道可以自稳,无需任何支护。若隧道不能自稳,则必须采取支护措施来阻挡,以促进其稳定,这是三次应力状态。显然,这种应力状态与支撑结构的类型和方法有关。液压铣挖机在满足稳定态满足稳定要求后,形成稳定的洞室结构,使机械过程结束。

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此外,经过对弱围岩隧道的长期观察和测量,发现许多孔洞在开始时往往是稳定的,但随着时间的推移,洞周围岩石的变形,液压铣挖机最终可能在一段时间后不稳定和坍塌损坏,表明洞周围岩石的变形与时间密切相关。因此,在考虑这种隧道的应力和变形机制时,必须包括岩土的流变效应。


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